1、電磁驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)生
如果磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng),在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用,安培力使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來,這種作用常常稱為電磁驅(qū)動(dòng)、如圖所示,當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)蹄形磁鐵時(shí),線圈也跟著轉(zhuǎn)動(dòng)起來,這就是電磁驅(qū)動(dòng).
2.電磁驅(qū)動(dòng)的原因分析
當(dāng)蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),穿過線圈的磁通量就發(fā)生變化,例如,線圈處于如圖所示的初始位置時(shí),穿過線圈的磁通量為零,蹄形磁鐵一轉(zhuǎn)動(dòng),穿過線圈的磁通量就增加了.根據(jù)楞次定律,此時(shí)線圈中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生,以阻礙磁通量的增加,因而線圈會(huì)跟著同向轉(zhuǎn)動(dòng)起來.
3.電磁驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用
在實(shí)際生活中,電磁驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用很廣,家庭中用的電能表,汽車上用的電磁式速度表以及感應(yīng)電動(dòng)機(jī)等,都是利用電磁驅(qū)動(dòng)原理制成的.
?在電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象中,導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)速度總要比磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)速度慢一些,原因是什么?
在電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象中,安培力的作用效果是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng),如果導(dǎo)體速度和磁場(chǎng)速度一樣,則兩者相對(duì)速度為零,便不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,這時(shí)電磁驅(qū)動(dòng)作用就會(huì)消失,所以導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)速度要小于磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)速度.
交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)
【理解】
1.電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)中的安培力電磁阻尼中安培力的方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相反,阻礙導(dǎo)體運(yùn)動(dòng);電磁驅(qū)動(dòng)中導(dǎo)體所受安培力的方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相同,推動(dòng)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng).
2.電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)中的能量轉(zhuǎn)化電磁阻尼中導(dǎo)體克服安培力做功,其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能,最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;電磁驅(qū)動(dòng)中由于電磁感應(yīng),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,通過安培力做功,部分電能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的機(jī)械能而對(duì)外做功.
例題:著名物理學(xué)家費(fèi)曼設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示實(shí)驗(yàn),用一輕繩懸掛一圓形輕質(zhì)絕緣板,板的四周固定一些帶正電的輕質(zhì)小球,在圓形絕緣板正上方用支架(圖中未畫出)固定一個(gè)線圈,線圈與電源、開關(guān)構(gòu)成回路,線圈與輕繩、圓板無接觸。則下列說法正確的是(BD)
A.在閉合開關(guān)瞬間,圓板靜止不動(dòng)
B.在閉合開關(guān)瞬間,圓板逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(自上而下看)
C.不管板上小球的電性如何,開關(guān)閉合瞬間,圓板轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同
D.開關(guān)斷開瞬間與開關(guān)閉合瞬間圓板轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反